Estudio de la adherencia residual de la armadura pasiva en hormigón sometido a altas temperaturas

Abstract

El hormigón estructural presenta un comportamiento razonablemente bueno cuando se expone a altas temperaturas, bien de forma continuada en determinados procesos industriales o bien de forma extraordinaria en situación de incendio. A pesar de ello, la exposición a temperaturas elevadas produce una degradación físico-química que reduce las propiedades resistentes del hormigón. A lo largo del siglo XX se han llevado a cabo numerosas campañas de investigación que han logrado determinar cuantitativa y cualitativamente la degradación de diversas propiedades resistentes de hormigones de resistencia convencional, de alta resistencia y fibro-reforzados. Sin embargo, en lo referente al comportamiento adherente de las armaduras de acero al hormigón armado o pretensado tras la exposición a altas temperaturas, el número de contribuciones científicas es sensiblemente bajo y las normativas de diseño de estructuras de hormigón no contemplan este problema (EHE-08, Eurocódigo 2, Código Modelo 2010, ACI, etc.). Esta tesis doctoral ha llevado a cabo un estudio experimental de la ley de adherencia local entre armaduras de acero corrugado soldable y hormigón convencional y de alta resistencia, con o sin refuerzo de fibras de acero, tras la exposición temperaturas de hasta 825 ºC. El comportamiento adherente se ha caracterizado mediante el ensayo de pull-out con pequeñas longitudes de anclaje y en probetas cilíndricas. También se han estudiado otras propiedades estructurales como la resistencia a compresión, la resistencia a tracción indirecta, la resistencia a flexo-tracción y el módulo de elasticidad dinámico. En todos los casos los ensayos se han realizado en condiciones residuales, es decir, después de un enfriamiento natural tras una exposición continuada a la temperatura máxima de cada intervalo de estudio. Los resultados han sido contrastados con los de otras campañas experimentales con el fin de validar la metodología experimental. Se han propuesto ecuaciones para determinar la evolución de la resistencia a compresión y de la adherencia máxima de los hormigones convencionales y de alta resistencia y de aquellos que incorporan fibras de acero en su composición. Asimismo se ha propuesto modificaciones para la formulación de la ley local de adherencia recogida en el Código Modelo 2010 que permitirían su generalización al caso de hormigones expuestos a altas temperaturas.